化学能与热能、化学能与电能一、化学能与热能【知识点1】化学键与化学反应中能量变化的关系1.化学变化中能量变化的主要原因——微观方面化学键断裂:吸收能量化学键形成:放出能量【小结】化学反应中能量变化的主要原因:化学键的断裂和形成.2.反应能量变化的判定——宏观方面⑴各种物质都储存有化学能。
⑵反应物的总能量>生成物的总能量,反应能量。
⑶反应物的总能量<生成物的总能量,反应能量。
【小结】化学反应吸收能量或放出能量的决定因素:反应物和生成物的总能量的相对大小。
【知识点2】化学能与热能的相互转化1、化学反应有新物质生成,伴有能量变化,常表现为热量变化(还有光能、电能等)。
放热反应:有热量放出的化学反应;吸热反应:有热量吸收的化学反应2、化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程3、化学反应的一大特征:化学反应的过程中总是伴随着能量变化,通常表现为热量变化4、常见的放热反应:A. 所有燃烧反应; B. 中和反应; C. 大多数化合反应;D. 活泼金属跟水或酸反应E. 物质的缓慢氧化5、常见的吸热反应:A. 大多数分解反应;C.氯化铵与八水合氢氧化钡的反应【Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O】。
6、中和热:稀的强酸与强碱发生中和反应生成1molH2O(液态)时所释放的热量。
【考点1】化学键与化学反应中能量变化的关系1.物质之间发生化学反应时,一定发生变化的是()A.颜色B.状态C.化学键D.原子核2.下列物质溶于水,温度降低的是()A、浓硫酸B、烧碱C、食盐D、硝酸铵3.下列过程一定释放出能量的是()A.化合反应 B、分解反应 C.分子拆成原子 D、原子组成分子4.下列说法正确的是()A.需要加热才能发生的反应叫吸热反应B.放热反应在常温下很容易进行C.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.化学反应释放出的能量一定是热能5.已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的说法正确的是()A.X的能量一定高于MB.Y的能量一定高于NC.X和Y的总能量一定高于M和N的总能D.因为该反应为放热反应,故不必加热就可发生6.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可转化为金刚石,已知12g 石墨完全转化为金刚石时,要吸收EKJ的热量,下列说法正确的是() A.石墨不如金刚石稳定 B.金刚石不如石墨稳定C.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,金刚石放出的热量多D.等质量的石墨与金刚石完全燃烧,石墨放出的的热量多7.下列关于吸热反应说法正确的是()A.凡需加热的反应一定是吸热反应B.只有分解反应才是吸热反应C.使用催化剂的反应是吸热反应D.CO2与CaO化合是放热反应,则CaCO3分解是吸热反应8.已知某反应是放热反应,下列说法正确的是()A.该反应发生时,一定不需要加热B.该反应中反应物的总能量小于生成物的总能量C.该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量D.如果该反应开始后停止加热,反应一定能继续进行【考点2】化学能与热能的相互转化9.下列反应中,既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是()A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C.灼热的碳与二氧化碳的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应10.化学反应一定伴随能量变化。
(1)将20gBa(OH)2·8H2O晶体与10g NH4Cl晶体一起放入烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上,用玻璃棒快速搅拌,闻到气味,用手触摸烧杯底部感觉,烧杯下面的玻璃片可能与烧杯。
说明Ba(OH)2·8H2O跟NH4Cl的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
该反应的化学方程式:(2)NaOH稀溶液跟稀盐酸反应的中和热与KOH稀溶液跟稀硫酸反应的中和热(填“相等”或“不等”),原因是(用适当的文字和离子方程式解释)(3)下列措施可以提高燃料的燃烧效率的是(填序号)①提高燃料的着火点,②降低燃料的着火点,③将固体燃料粉碎,④将液体燃料雾化,⑤将燃料煤气化处理,⑥通入适量空气11.下列能源通过化学反应产生的是()A、太阳能B、潮汐能C、风能D、氢气燃烧产生的热能12.氢气是一种很有前途的能源物质,以水为原料大量制取氢气最理想的途径是A、利用太阳能直接使水分解产生氢气B、以焦炭和水制取水煤气分离出氢气C、用铁和盐酸反应放出氢气D、由热电站提供电力电解水产生氢气二、化学能与电能1、原电池的概念将化学能转变成电能的装置2、组成原电池的条件:3、原电池的原理负极---- 正极----外电路:电子流向:电流流向:内电路:电子流向:电流流向:阴离子流向:阳离子流向:4.原电池正负极的判断方法1.据组成原电池的两极材料判断:一般活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
2.据电流方向或电子流动方向判断:电流由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。
3.据原电池内部电解质溶液中离子的定向移动方向判断:在原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
4.据原电池两极发生的变化判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,相应元素化合价升高,而正极总是得电子发生还原反应,相应元素化合价降低。
5.据反应现象判断:溶解的一极为负极,增重或者有气泡放出的一极为正极。
如:在某一原电池反应中,原电池两极A、B,A极冒气泡,则;A溶解,则类型含义示例一次电池只能使用一次,不能充电复原继续使用的化学电池酸(或碱)性锌—锰干电池、银—锌钮扣电池二次电池放电后能充电复原继续使用的化学电池铅蓄电池、镍—镉蓄电池燃料电池将燃料燃烧的化学能直接转变成电能的电池氢氧燃料电池例1.在下图的八个装置中,属于原电池的是哪几个( )[变式1]下面是四个化学反应,你认为理论上不可用于设计原电池的是()A.2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ B.2H2+O2=2H2OC.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ D.CH4+2O2=CO2+2H2O例2.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是A.正极附近的SO42—离子浓度逐渐增大 B.电子通过导线由铜片流向锌片C.反应一段时间后,溶液中H+浓度增大D.铜片上有H2逸出[变式2]将铁片和银片用导线连接置于同一稀盐酸溶液中,经过一段时间后,下列叙述正确的是()A.负极有Cl2逸出,正极有H2逸出 B.负极附近Cl—的浓度逐渐减小C.正极附近Cl—的浓度逐渐增大D.溶液中Cl—的浓度基本不变3+2+2+A B C D正极Ag Cu Fe Cu 负极Cu Fe Cu Fe电解质溶液FeCl3CuCl2FeCl3CuCl2大,而且没有铅污染。
其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。
则下列叙述正确的是()A.锌为正极,空气进入负极反应B.负极反应为:Zn—2e—=Zn2+C.正极发生氧化反应D.电解液肯定不是强酸例4.某原电池由M、N两根电极、导线和电解质溶液组成,工作时,M电极变粗,M电极N电极电解质溶液A 锌铜稀硫酸B 铜铁稀盐酸C 银锌硝酸银溶液D 锌铁硝酸铁溶液2 HgO极:HgO + H2O + 2e- = Hg + 2OH-,据此判断HgO极是()A.正极,被还原 B. 负极,被氧化 C. 负极,被还原 D. 正极,被氧化例5.剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片,分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。
将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“—”端相连接电流表指针调到中间位置。
取两个50mL的小烧杯,在一个烧杯中注入约40mL,的浓硝酸,在另一只烧杯中注入40mL0.5mol·L—1的硫酸溶液。
试回答下列问题:(1)两电极同时插入稀硫酸中,电子从_____(填“铝”或“铜”)极流出,铝片上电极反应式为______________________________;(2)两电极同时插入浓硝酸中,电子从_____(填“铝”或“铜”)极流出,此时铝是_____(填“正”或“负”)极。
[变式5] 如图所示装置:(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象为____________。
两极反应式为:正极__________ ___;负极_______________。
该装置将_______能转化为_______能。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为_______________,总反应方程为_______________。
练习:1.欲使煤在煤炉中充分燃烧,下列措施可行的是( )。
A.向炉内喷吹空气 B.把大块状煤碾成粉末C.使用MnO2做催化剂 D.提高炉内体系的温度2.电解质电离要吸收热量,分别用40 g氢氧化钠和盐酸、醋酸完全反应,放出的热量( )。
A.相等 B.前者大于后者 C.前者小于后者 D.无法判断3.绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源,如一级能源中的水能、地热、天然气等;二级能源中电能、氢能等。
下列能源属于绿色能源的是()①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.①②⑤4.下列关于原电池的叙述中,错误的是( )。
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B.原电池是将化学能转化为电能的装置C.在原电池中,电子流出的一级是负极,发生氧化反应D.原电池放电时,电流的方向是从负极到正极5.实验室欲快速制取H2,应选用正确的措施是( )。
A.纯锌与稀硫酸反应 B.粗锌跟稀硫酸反应C.粗锌跟硝酸反应 D.将浸泡过CuS04溶液的Zn跟稀硫酸反应6.有a、b、c3种金属,将a、b放在稀硫酸中用导线连接,电流方向由a到b。
把a放在c的硫酸盐溶液中,a表面有c析出。
这3种金属的活动性顺序是() A.b>a>c B.a>b>c C.c>b>a D.c>a>b7、下列变化中,原物质分子内共价键被破坏,同时有离子键生成的是A.盐酸与氢氧化钠溶液 B.氯化氢溶于水C.氯化氢与氨反应 D.锌与稀硫酸反应8.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:在此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )。
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag20 D.Zn9、对于原电池的电池名称,叙述有错误的是()A、发生氧化反应的为负极B、正极为电子流入的一极C、比较不活泼的金属为负极D、电流表偏向的为正极10、下列各装置中,不能构成原电池的是(电解质都为稀硫酸)()A11、如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a极上有大量气泡生成,则以下叙述正确的是( )A 、a 为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸B 、b 为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液C 、a 为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸D 、b 为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液12、把a 、b 、c 、d 4原电池:若a 、b 相连时,a 为负极;c 、d 相连时,c 为负极;a 、c 相连时,c为正极;b 、d 相连时,b 为正极。